【手続補正書】
【提出日】平成17年12月5日(2005.12.5)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】請求項１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項１】
第１の定電流源で駆動され第１、第２の入力電圧を差動入力として受ける第１導電型の第１の差動対と、
第２の定電流源で駆動され前記第１、第２の入力電圧を差動入力として受ける第２導電型の第２の差動対と、
第１の電源に接続され、前記第１の差動対の能動負荷をなす第２導電型トランジスタで構成された第１の負荷回路と、
第２の電源に接続され、前記第２の差動対の能動負荷をなす第１導電型トランジスタで構成された第２の負荷回路と、
前記第１の負荷回路と前記第２の負荷回路との間を連絡し、前記第１及び前記第２の負荷回路の少なくとも一方から他方へ電流を流すことを可能とする連絡手段と、
前記第１の負荷回路から出力される第１の出力と、
前記第２の負荷回路から出力される第２の出力と、
を含み、
前記第１の出力を活性とし前記第２の出力を非活性とする第１の接続状態と、前記第２の出力を活性とし前記第１の出力を非活性とする第２の接続状態とを切り替える切替手段と、
を有する、ことを特徴とする差動回路。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】請求項８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項８】
入力端子と出力端子と、
請求項２乃至６のいずれか一に記載の差動回路と、
前記差動回路の前記第１及び第２の出力端子の２つの出力のうち一方の出力信号を受け、前記出力端子の充電を行う充電回路と、
前記出力端子と前記第２の電源間に直列形態に接続されている、第１のフォロワ構成のトランジスタ及びスイッチと、
前記入力端子電圧に基づき前記第１のフォロワ構成のトランジスタに入力バイアス電圧を供給する第１のバイアス制御手段と、
を備え、前記入力端子電圧と前記出力端子電圧との電圧差に応じて前記第１のフォロワ構成のトランジスタのフォロワ動作により前記出力端子の放電作用を行うフォロワ型放電回路と、
前記差動回路の前記２つの出力のうち他方の出力信号を受け、前記出力端子の放電を行う放電回路と、
前記出力端子と前記第１の電源間に直列形態に接続されている、第２のフォロワ構成のトランジスタ及びスイッチと、
前記入力端子電圧に基づき前記第２のフォロワ構成のトランジスタに入力バイアス電圧を供給する第２のバイアス制御手段と、
を備え、前記入力端子電圧と前記出力端子電圧との電圧差に応じ前記第２のフォロワ構成のトランジスタのフォロワ動作により前記出力端子の充電作用を行うフォロワ型充電回路と、
を備え、
前記差動回路が差動で受ける前記第１、第２の入力電圧として、前記入力端子の信号電圧が入力されるとともに、前記出力端子の信号電圧が帰還入力される、ことを特徴とする増幅回路。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】請求項１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項１０】
前記充電用増幅段が、
前記第１の電源と前記出力端子との間に接続された第２導電型の第１３のトランジスタと、
前記第１３のトランジスタの制御端子と前記差動回路の前記第１の出力端子との間に接続された第９のスイッチと、
前記第１の電源と前記第１３のトランジスタの制御端子との間に接続された第１０のスイッチと、
前記出力端子と前記第１３のトランジスタの制御端子との間に接続された第１の容量素子と、
を備え、
前記放電用増幅段が、
前記出力端子と前記第２の電源との間に接続された第１導電型の第１４のトランジスタと、
前記第１４のトランジスタの制御端子と前記差動回路の前記第２の出力端子との間に接続された第１１のスイッチと、
前記第１４のトランジスタの制御端子と前記第２の電源との間に接続された第１２のスイッチと、
前記出力端子と前記第１４のトランジスタの制御端子との間に接続された第２の容量素子と、
を備え、
前記充電用増幅段が、
前記出力端子と前記第２の電源間に直列形態に接続されている、フォロワ構成の第２導電型の第１５のトランジスタ、及び第１３のスイッチと、
前記入力端子の信号電圧に基づき前記第１５のトランジスタにバイアス電圧を供給する第１のバイアス制御手段と、を有するフォロワ放電回路をさらに備え、
前記放電用増幅段が、
前記出力端子と前記第１の電源間に直列形態に接続されている、フォロワ構成の第１導電型の第１６のトランジスタ、及び第１４のスイッチと、
前記入力端子の信号電圧に基づき前記第１６のトランジスタにバイアス電圧を供給する第２のバイアス制御手段と、を有するフォロワ充電回路をさらに備えている、ことを特徴とする請求項７記載の増幅回路。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】請求項１２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項１２】
前記第１の接続状態では、
前記第１０、第１１、及び第１４のスイッチがオフとされ、前記第９、第１２、及び第１３のスイッチがオンとされ、前記第１のバイアス制御手段は、前記入力端子の信号電圧に基づき前記第１５のトランジスタにバイアス電圧を供給し、前記第２のバイアス制御手段はオフ状態とされ、
前記第２の接続状態では、
前記第１０、第１１、及び第１４のスイッチがオンとされ、前記第９、第１２、第１３のスイッチがオフとされ、前記第２のバイアス制御手段は、前記入力端子の信号電圧に基づき前記第１６のトランジスタにバイアス電圧を供給し、前記第１のバイアス制御手段はオフ状態とされる、ことを特徴とする請求項１０記載の増幅回路。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００２】
【従来の技術】
広入出力レンジを可能とする演算増幅器として、特開平５−６３４６４号公報には、図１７に示すような、広入出力レンジの演算増幅器が記載されている。図１７の演算増幅器は、差動回路９１０と出力段９５０で構成されている。差動回路９１０は、電流源９１７で駆動されるＮＭＯＳトランジスタ（９１５、９１６）よりなる差動対（「ＮＭＯＳ差動対」ともいう）の出力対に、ＰＭＯＳトランジスタ（９１２、９１３）よりなるカレントミラー回路（「ＰＭＯＳカレントミラー回路」という）が負荷回路として接続される。また、電流源９２７で駆動されるＰＭＯＳトランジスタ（９２５、９２６）よりなる差動対（「ＰＭＯＳ差動対」ともいう）の出力対に、ＮＭＯＳトランジスタよりなる２組のカレントミラー回路（「ＮＭＯＳカレントミラー回路」という）の入力端がそれぞれ接続されている。すなわち、ＰＭＯＳ差動対の出力端をなすＰＭＯＳトランジスタ９２５のドレインに、第１のＮＭＯＳカレントミラー回路（９２１、９２２）の入力端（トランジスタ９２２のドレイン）が接続され、ＰＭＯＳ差動対の出力端をなすＰＭＯＳトランジスタ９２６のドレインに、第２のＮＭＯＳカレントミラー回路（９２３、９２４）の入力端（トランジスタ９２３のドレイン）が接続されている。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５８】
本発明に係る増幅回路（駆動回路）は、その好ましい一実施の形態において、図１０を参照すると、充電用増幅段（３１０）は、差動回路２１０の第１の差動出力（Ｖｄｆ１）に基づき出力端子（２）の充電作用を行う充電回路（３１１）と、入力端子電圧（Ｖｉｎ）と出力端子電圧（Ｖｏｕｔ）との電圧差に応じ能動素子のフォロワ動作により前記出力端子（２）の放電作用を行うフォロワ型放電回路（４１０）とを備え、フォロワ型放電回路（４１０）は、入力端子電圧（Ｖｉｎ）を受けて出力バイアス電圧を制御する第１のバイアス制御手段（トランジスタ４１１、電流源４１４）と、出力端子（２）と低位側電源（ＶＳＳ）との間に接続され、前記第１のバイアス制御手段から出力されるバイアス電圧を入力とするフォロワトランジスタ（４１２）を備えて構成される。放電用増幅段（３２０）は、差動回路２１０の第２の差動出力（Ｖｄｆ２）に基づき出力端子（２）の放電作用を行う放電回路（３２１）と、入力端子電圧（Ｖｉｎ）と出力端子電圧（Ｖｏｕｔ）との電圧差に応じ能動素子のフォロワ動作により出力端子（２）の充電作用を行うフォロワ型充電回路（４２０）とを備え、フォロワ型充電回路（４２０）は、入力端子電圧（Ｖｉｎ）を受けて出力バイアス電圧を制御する第２のバイアス制御手段（４２１、電流源４２４）と、高位側電源（ＶＤＤ）と出力端子（２）との間に接続され、前記第２のバイアス制御手段のバイアス電圧を入力とするフォロワトランジスタ（４２２）を備えて構成される。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６０】
さらに、低位側電源（ＶＳＳ）と前記出力端子（２）との間に接続され、差動回路の第２の差動出力（Ｖｄｆ２）をゲートに入力する第１４のトランジスタ（３２１）を含む放電回路と、出力端子（２）と高位側電源（ＶＤＤ）間に接続されるフォロワ構成の第１６のトランジスタ（４２２）と、高位側電源と入力端子（１）間に挿入され、定電流源（４２４）で駆動され、ゲートが前記フォロワ構成の第１６のトランジスタ（４２２）のゲートに接続されるダイオード接続された第１８のトランジスタ（４２１）と、を有するフォロワ型充電回路（４２０）と、を備えている。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００９２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００９２】
図５は、この実施例に係る差動回路において、接続切替手段をなす図４の各スイッチの制御および第１の差動出力Ｖｄｆ１と第２の差動出力Ｖｄｆ２の活性、非活性の制御の仕方を説明するための図である。図５には、接続切替手段による２つの接続状態（接続切替１、接続切替２）が示されている。
接続切替１では、スイッチ５３１、５３２、５３３、５３４をオフとし、スイッチ５４１、５４２、５４３、５４４をオンとする。また第１の差動出力Ｖｄｆ１を活性とし、第２の差動出力Ｖｄｆ２を非活性とする。
このとき、ｐチャネルトランジスタ２１３、２１４はトランジスタ２１３のゲートとドレインの接続点を入力端としトランジスタ２１４のドレインを出力端とするカレントミラー回路となり、差動対２１５、２１６の負荷回路をなす。またｐチャネルトランジスタ２１１、２１２はスイッチ５３１、５３２がオフすることにより非活性化される。またカレントミラー回路２１３、２１４は、ｐチャネル差動対２２５、２２６の出力電流をそれぞれミラーするカレントミラー回路２２１、２２２およびカレントミラー回路２２３、２２４の負荷回路にもなる。なお差動回路の出力は、トランジスタ２１２、２１５の共通ドレイン端子に接続された端子３から取り出される電圧Ｖｄｆ１を出力とする。
一方、接続切替２では、スイッチ５３１、５３２、５３３、５３４をオンとし、スイッチ５４１、５４２、５４３、５４４をオフとする。また第１の差動出力Ｖｄｆ１を非活性とし、第２の差動出力Ｖｄｆ２を活性とする。
このとき、ｎチャネルトランジスタ２２１、２２２はトランジスタ２２２のゲートとドレインの接続点を入力端としトランジスタ２２１のドレインを出力端とするカレントミラー回路となり、差動対２２５、２２６の負荷回路をなす。またｎチャネルトランジスタ２２３、２２４はスイッチ５４１、５４２がオフすることにより非活性化される。またカレントミラー回路２２１、２２２は、ｎチャネル差動対２１５、２１６の出力電流をそれぞれミラーするカレントミラー回路２１１、２１２およびカレントミラー回路２１３、２１４の負荷回路にもなる。なお差動回路の出力は、トランジスタ２２３、２２６の共通ドレイン端子に接続された端子４から取り出される電圧Ｖｄｆ２を出力とする。
なお２つの接続状態（接続切替１、接続切替２）における図４の差動回路の等価回路は、接続切替１では、図３（Ａ）において、ｐチャネルトランジスタ２１２をｐチャネルトランジスタ２１４に置き換えた構成と同じであり、接続切替２では、図３（Ｂ）において、ｎチャネルトランジスタ２２３を、ｎチャネルトランジスタ２２１に置き換えた構成と同じである。
また、図４の各スイッチをトランジスタで構成する場合、スイッチ５３１、５３２、５４１、５４２、５３３、５４３は図１と同様に単体トランジスタで構成したパストランジスタスイッチを用いることが可能である。但しスイッチ５３４、５４４は、オン状態でスイッチ両端の電位が差動回路の動作に応じて変化するため、ｐチャネルトランジスタスイッチとｎチャネルトランジスタスイッチを並列に設けたスイッチ構成にする必要がある。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１００
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１００】
そして出力端子電圧Ｖｏｕｔが入力端子電圧Ｖｉｎより高電位のときに、入力端子電圧Ｖｉｎと出力端子電圧Ｖｏｕｔの電圧差に応じた差動回路の動作および増幅段５２０の高速放電作用により、出力端子電圧Ｖｏｕｔを入力端子電圧Ｖｉｎまで速やかに低下させることができる。すなわち、Ｖｉｎ＞Ｖｏｕｔでは、接続切替１に制御し、Ｖｉｎ＜Ｖｏｕｔでは、接続切替２に制御すれば、入力端子電圧Ｖｉｎの変化に対して、いつでも、出力端子電圧Ｖｏｕｔを高速に入力端子電圧Ｖｉｎに追随させることができる。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１５８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１５８】
なお、上記実施例で説明した差動回路、増幅回路（駆動回路）は、ＭＯＳトランジスタで構成されており、液晶表示装置の駆動回路では、例えば多結晶シリコンからなるＭＯＳトランジスタ（ＴＦＴ）で構成してもよい。また、上記実施例で説明した差動回路は、バイポーラトランジスタにも適用できることは勿論である。この場合、高位側電源側のｐチャネルトランジスタ２１１〜２１４、２２５、２２６は、ｐｎｐトランジスタよりなり、低位側電源側のｎチャネルトランジスタ２２１〜２２４、２１５、２１６は、ｎｐｎトランジスタよりなる。